基于全液控油气弹簧动态车姿调节关键技术研究

发布时间：2020-10-18 02:48

　　 以某4×4轮式车为例对基于全液控油气弹簧动态车姿调节关键技术进行研究,指出车辆行驶过程中油气弹簧内的动态油压是动态车姿调节的关键。通过数学建模和仿真分析得出油气弹簧规格、路面等级和车速等参数都对动态油压有影响,且当激励频率为车身固有频率时油气弹簧内的动态油压最大。通过实车试验验证了动态油压模型及计算方法的正确性,指出在进行车姿调节系统设计时需要根据实际情况对动态油压进行校核计算并决定是否安装液压增压装置,从而保证动态车姿调节可靠。
【部分图文】：

双缸摆动式油气弹簧包含油室、气室、闭锁阀、减振阀等零部件。为了保证油气弹簧在车辆行驶过程中油液不流出,在其外部设计有液压锁将油液锁止。在控制油路通入高压油可将油气弹簧中的油液放出。油气弹簧液压控制原理如图1所示[2]。为了对车辆在行驶过程中油气弹簧油室内动态油压进行研究,现对用于双横臂轮式车辆的双缸摆动式油气弹簧进行数学建模。为降低系统复杂度并考虑到工程实际,模型仅考虑气室气体变化的非线性特性及减振阀的非线性,并提出如下假设[3]:

对安装有油气悬挂的某4×4轮式车建立1/4悬挂模型[8],如图2所示。为了便于分析,假设:(1)车辆左右对称;(2)轮胎可以等效为一个忽略阻尼的弹簧;(3)不考虑其他摩擦受力。根据受力得到1/4悬挂运动方程如式(5)所示,在零初始条件下进行拉普拉斯变换得到式(6):

由图3可知,根据车辆悬挂的不同匹配状态在动态行驶时最大动态油压会出现超过25 MPa甚至达到30 MPa的情况,此时受油泵供油压力限制无法直接充油进行车姿调节,需要使用增压装置。由于路面起伏情况、激励频率与路面等级、车速有关[12],因此,当某型车辆需要进行动态车姿调节时,需使用上述方法根据油气弹簧规格、常用路面等级和车速等参数对动态油压进行校核计算,根据计算值判断车姿调节系统是否安装增压装置。在进行动态车姿调节时,可通过控制路面起伏及车速,从而控制路面激励的频率和振幅来保证动态车姿调节可靠。
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本文编号：2845688